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<div style='display: inline'>
<h1 style='font-family: Malgun Gothic, Consolas; font-size: 20pt; color: #006699; text-align: center; font-weight: bold'>C# - MathNet.Numerics의 Matrix(행렬) 연산</h1>

ML.NET의 경우 기본 라이브러리에는 행렬 타입이 없습니다. 그나마 기존에 Infer.NET으로 알려진 Microsoft.ML.Probabilistic에 Matrix 타입이 제공되므로 다음과 같이 추가하면 됩니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
Install-Package Microsoft.ML.Probabilistic

&lt;PackageReference Include="Microsoft.ML.Probabilistic" Version="0.3.1810.501" /&gt;
</pre>
 
연산자 재정의가 되어 있으므로 행렬 곱도 자연스럽게 연산할 수 있고, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
double[] data1 = Range.Create(1.0, 10.0, 1.0).ToArray();
Matrix mat1 = new Matrix(3, 3, data1);

double[] data2 = Range.Create(1.0, 10.0, 1.0).ToArray();
Matrix mat2 = new Matrix(3, 3, data2);

Matrix mat3 = mat1 * mat2;

Console.WriteLine(mat3);
/*
30 36 42
66 81 96
102 126 150
*/
</pre>
 
요소 간 곱셈도 별도의 SetToElementwiseProduct 메서드를 이용하면 됩니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
mat3.SetToElementwiseProduct(mat1, mat2);
Console.WriteLine(mat3);
/*
1 4 9
16 25 36
49 64 81
*/
</pre>
 
하지만, 기능이 많지는 않습니다. 예를 들어 역행렬을 구하는 것조차 아직 미구현이니, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
// 예외 발생: System.NotImplementedException: 'The method or operation is not implemented.'
Matrix invMat = mat3.Inverse();
</pre>
 
의사 역행렬을 구하는 기능은 껍데기 메서드조차 없는 상태입니다. 
 
<hr style='width: 50%' /> 
 
이런 빈약한 행렬 처리를 보완하려면 MathNet.Numerics 라이브러리를 함께 연동하는 것이 좋습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
Install-Package MathNet.Numerics

&lt;PackageReference Include="MathNet.Numerics" Version="4.7.0" /&gt;
</pre>
 
어차피 2차원 배열로 행렬이 이뤄지기 때문에 ML.NET의 Matrix와 MathNet의 Matrix를 다음과 같이 서로 변환할 수 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
double[,] matData = ...;
Matrix mlMatrix = new Matrix(matData);

// ML.NET의 Matrix를 MathNet Matrix로 변환
Matrix&lt;double&gt; mathMatrix = CreateMatrix.DenseOfArray(mlMatrix.ToArray());

// MathNet Matrix를 ML.NET Matrix로 변환
mlMatrix = new Matrix(mathMatrix.ToArray());
</pre>
 
따라서 이제부터는 MathNet의 Matrix를 이용해 의사 역행렬, 행렬 곱, 요소 간 행렬 곱 등의 연산을 할 수 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
Matrix&lt;double&gt; mat1 = CreateMatrix.DenseOfColumnMajor(3, 3, data1).Transpose();
Matrix&lt;double&gt; mat2 = CreateMatrix.DenseOfColumnMajor(3, 3, data2).Transpose();

Matrix&lt;double&gt; mat3 = mat1.Multiply(mat2); // 행렬 곱
               mat3 = mat1 * mat2; // 연산자도 지원
Matrix&lt;double&gt; mat4 = mat1.PointwiseMultiply(mat2); // 요소 간 곱
Matrix&lt;double&gt; invMat = mat4.Inverse(); // 역행렬

Matrix&lt;double&gt; mat5 = CreateMatrix.DenseOfArray(data.ToArray2D());
Matrix&lt;double&gt; pseudoInvMat = mat5.PseudoInverse(); // 의사 역행렬
</pre>
 
(<a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/bbs/DownloadAttachment.aspx?fid=1455&amp;boardid=331301885'>첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함</a>합니다.)

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